• 제목/요약/키워드: Optimal Dose

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선형 가속기를 이용한 정위적 방사선 수술시 병소내 선량분포의 특성조사 (Search of Characteristic for Dose Distribution Presented by Multi­isocentric Stereotactic Radiosurgical Plan Using Linear Accelerator)

  • 최경식;오승종;이형구;최보영;전흥재;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권4호
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    • pp.225-233
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    • 2003
  • 방사선 치료 계획의 목적은 정상 조직 부근에서는 최소한의 방사선 조사가 되는 동안 병소에는 동일한 선량이 조사되는 것이다. 선형가속기를 이용한 정위적 방사선 수술시 단일한 구형의 선량분포는 병소에 대하여 균등한 선량분포를 이루고, 병소 내에는 70% 이상의 고선량이 등선량 곡선내에 포함되면서 주위 정상조직에서는 급격히 낮은 선량을 가지게 한다. 또한 이와 같은 방법은 감마나이프를 이용한 정위적 방사선 수술의 경우와 비슷한 치료 계획을 나타낸다. 이처럼 정위적 방사선 수술시 이용되는 구형의 선량분포를 가지는 isocenter는 실제 방사선 수술 계획시 많은 시간과 경험을 바탕으로 수술 계획자에 의해 병소 내에 배치되어 진다. 본 연구는 효율적인 방사선 수술이 수행되도록 수술 계획시 구형 선량분포에 관여하는 빔관련 변수들을 고려하여 병소내 선량분포의 특성을 조사하였다. 이를 위해 불규칙한 형태의 병소를 직육면체형과 원통형으로 가정하여 비교하였고, 동일한 체적의 병소 모델에 대하여 빔관련 변수를 변화시켜 구형 선량분포를 이루는 isocenter들의 위치 및 콜리메이터의 크기를 달리하면서 병소 모델에 대한 선량 분포를 얻었다. 이때, 얻어진 선량분포 Dose Profile과 Dose Volume Histogram (DVH)으로 비교한 결과, 불규칙한 모양의 병소에 대하여 콜리메이터의 크기와 Isocenter의 개수, Isocenter의 간격 등의 빔관련 변수를 최적화함으로서 더 나은 고선량의 등선량 곡선(Isodose Curve)내에 병소를 포함시킬 수 있었다. 이러한 병소내 구형 선량 분포를 가지는 isocenter의 배치에 따른 특성들은 정위적 방사선 수술 계획시 더 효율적이면서, 빠른 수술 계획을 수립하는데 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

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CT 테이블 높이에 따른 방사선 선량 및 화질 평가 (Evaluation of Radiation Dose and Image Quality according to CT Table Height)

  • 이종웅;정홍문
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.453-458
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    • 2017
  • 컴퓨터단층촬영 (CT:Computed Tomography)은 환자의 정확한 진단을 위해 진단참고준위인 전산화 단층촬영 선량지표 (CTDI: Computed Tomography Dose Index)와 (DLP:Dose Length Product)의 정보를 제공한다. 그러나 CT 장비가 제공하는 진단참고준위는 테이블 높이에 따른 선량의 변화를 제공하지 않는다. 이번 연구는 컴퓨터단층촬영 검사 시 최적화된 이미지와 최소선량을 찾기 위하여 컴퓨터단층촬영 테이블 높이 변화에 따른 이미지와 선량을 팬텀(PMMA: Polymethyl Methacrylate)을 사용하여 비교 평가하였다. 성인의 복부와 같은 두께인 32 cm PMMA 팬텀을 촬영할 경우 테이블 높이에 따른 선량 변화는 거의 없었다. 그러나 이미지의 노이즈(Noise) 평가에서는 테이블 높이에 따라 노이즈 변동 폭이 크게 발생되었다. 그리고 16 cm PMMA 팬텀인 경우는 노이즈의 변화는 작지만 선량변화는 약 30 % 발생하였다. 결론적으로 컴퓨터단층촬영 (CT:Computed Tomography)의 검사 시에는 환자의 두께에 중심에 정확하게 일치시켜야 한다. 또한 최적화된 이미지와 최소선량으로 검사하기 위해서는 테이블 높이 설정이 중요할 것으로 사료된다.

양성자 선량 분포 검증을 위한 즉발감마선 분포측정 장치 최적화 연구 (Study on Optimization of Detection System of Prompt Gamma Distribution for Proton Dose Verification)

  • 이한림;민철희;박종훈;김성훈;김찬형
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권3호
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    • pp.162-168
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    • 2012
  • 양성자 치료에서 치료의 목표를 달성하고 환자의 안전을 제고하기 위해 인체 내 양성자 빔의 분포를 확인하는 것이 중요하다. 양성자 선량분포와 밀접한 관계가 있는 즉발감마선의 2차원 분포 측정을 위하여 본 연구팀에서는 다수의 CsI(Tl) 섬광체가 1차원 종형으로 배열된 검출기 배열과 집속장치 및 다채널 신호처리 장치로 이루어진 측정장치를 개발하고 있다. 이에 본 연구에서 몬테칼로 기반의 MCNPX 코드를 이용하여 최적화된 측정 장치를 설계하고자 하였다. 즉발감마선을 효과적으로 측정하기 위해 CsI(Tl) 섬광체의 크기를 $6{\times}6{\times}50mm^3$로 결정하였으며, 배경감마선의 영향을 최소화하고 빔의 진행방향에서 수직방향으로 발생하는 즉발감마선만 측정하기 위해 집속장치의 구멍 크기는 면적 $6{\times}6mm^2$, 길이 150 mm로 최적화되었다. 150 MeV 양성자 빔에 대한 성능 예측 전산모사연구를 수행한 결과, 본 연구에서 최적화된 측정 장치를 통해 즉발감마선 2차원 분포를 측정할 수 있었으며, 1 mm 오차범위에서 양성자 빔의 비정을 결정할 수 있었다. 이를 바탕으로 현재 다채널의 신호처리 장치를 개발하고 있으며 실제 양성자 빔을 이용한 즉발감마선 분포측정을 통해 측정 장치의 성능을 검증할 것이다.

디지털 방사선 시스템(DR)의 자동노출제어장치 이용 시 이온 챔버의 성능 평가를 위한 엔트로피 분석법의 유용성과 최적의 챔버 조합 모델 구현 연구 (Study on Usefulness of Entrance Surface Dose (ESD), Entropy Analysis Method to Evaluate Ionization Chamber Performance and Implementation of Optimal Chamber Combination Model when using Automatic Exposure Control (AEC) Device in Digital Radiography (DR))

  • 황준호;최지안;이경배
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.375-383
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    • 2020
  • 본 연구는 자동노출제어장치 사용 시 이온 챔버의 성능과 조합에서 비롯된 문제를 정량적으로 분석하는 방법론을 제시하고 디지털 방사선 시스템의 성능을 최적화하고자 하였다. 실험방법은 복부와 골반부 검사에 사용된 파라미터의 X선질을 백분율 평균오차(PAE; Percentage Average Error)와 반가층(HVL; Half Value Layer)으로 평가하였다. 그 후 세 가지 이온 챔버를 조합했을 때의 입사표면선량(ESD; Entrance Surface Dose)과 엔트로피(Entropy)를 산출하여 방사선 출력의 안정성과 영상 품질을 분석하였다. 그 결과 실험에 사용한 디지털 방사선 시스템의 X선질은 모두 정상 범위의 백분율 평균오차와 반가층을 보였다. 입사표면선량은 챔버의 조합에 비례하여 증가하였고, 엔트로피는 세 개의 챔버가 조합됐을 때를 제외하고는 이온 챔버의 조합에 비례하여 증가하였다. 결론적으로 입사표면선량과 엔트로피를 이용한 분석은 이온 챔버의 성능과 조합의 문제를 평가하는데 유용한 방법인 것을 알 수 있었으며, 두 개 이하의 이온 챔버를 조합했을 때 디지털 방사선 시스템의 성능을 최적으로 유지할 수 있음을 알 수 있었다.

광자극발광선량계와 이온함을 이용한 두경부 원발종양 및 림프절 전이성 종양의 선량 측정: 산란판과 볼루스의 비교 (Measurement of Tumor Dose Using Optically Stimulated Luminescence Detectors (OSLDs) and Ionization Chambers for Primary and Metastatic Lymph Node Cancers with Head and Neck: Comparison of Beam Spoiler and Bolus)

  • 이정옥;이재승;정동혁
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제36권3호
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    • pp.160-167
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    • 2011
  • 본 연구는 두경부 방사선치료에서 산란판(beam spoiler)과 볼루스(bolus)를 사용함에 따라 깊이가 다른 원발종양과 림프절 전이성 종양의 선량 변화를 이온함과 광자극발광선량계(optically stimulated luminescence detectors. OSLDs)를 이용하여 치료계획검증 방법으로 교차 비교하였다. 치료계획검증은 치료계획시스템에서 얻은 동일 조사 조건을 검출기가 삽입 가능한 고체 팬텀에 모사하는 방법으로 산란판과 0.5, 1 cm 볼루스를 비교하였으며 두 선량계의 교차비교는 측정 오차가 ${\pm}$2% 미만일 때 신뢰성이 있다고 판단하였다. 연구 결과 0.5 cm 두께의 산란판과 피부간 거리가 10 cm 일 때 최적의 선량분포를 얻을 수 있었으며 볼루스에 비하여 피부선량이 작고 중심부 원발종양 선량의 감소가 작았다. 또한 두 선량계의 교차 비교는 ${\pm}$1% 이내로 유의한 결과를 보였다. 두경부 종양의 방사선치료시 산란판을 사용함으로써 피부 부작용을 줄이면서 종양에 최적의 선량분포를 달성할 수 있다고 판단되었으며 향후 임상에 적용하기 위한 연구가 시행되어야 할 것이다.

감마선 조사가 렌틸(Lens culinaris L.)의 감수성에 미치는 영향 (Radiosensitivity of Lentil Bean (Lens culinaris L.) to Gamma-irradiation)

  • 이민규;류재혁;정상욱;김진백;강시용;권순재
    • 방사선산업학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.211-217
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    • 2016
  • We examined damages from gamma-irradiaion and determined the optimal gamma-ray dose for mutation breeding in lentil (Lens culinaris L.) bean. Four individual lines (L-C, L-2, L-8 and L-9), that have remarkable adaptability in South Korea were gamma-irradiated at doses of 50, 70, 100, 200, 300, 400, and 500 Gy. The germination rate of seed decreased as the dose increased over 50 Gy in all lines. However, $LD_{50}$ and $RD_{50}$ were different among lines. The median lethal doses($LD_{50}$) were approximately 127 (L-C), 74 (L-2), 95 (L-8), and 144 (L-9) Gy. The median reduction doses($RD_{50}$) for plant height, number of leaves, root length, and flash weight were 156, 176, 150, and 180 Gy for L-C, 253, 198, 127, and 142 Gy for L-2, 188, 175, 200, and 190 Gy for L-8, and 162, 210, 224, and 184 for L-9, respectively. The growth characteristics of the $M_1$ generation decreased as the dose increased over 70 Gy. The optimal doses of gamma irradiation for mutation breeding of lentil were determined to be 70 Gy (L-2, L-8) and 100 Gy (L-C, L-9). We performed the comet assay to observe nuclear DNA damage induced by gamma-irradiation. In comet assay, a clear difference was identified over 100 Gy treatments. With increasing doses of gamma-ray in the range of 50 to 500 Gy, the rate of head DNA was decreased significantly from 97.5% to 81.6%. Tail length was consecutively increased from $1.9{\mu}m$ to $17.4{\mu}m$. Our result provides basic information for construction of mutant pools in lentils.

개와 고양이에서 분리한 피부사상균에 대한 항진균제의 감수성시험 (Antifungal Susceptibility Testing for the Dermatophytes Isolated from Dogs and Cats)

  • 신재은;성충현;김두
    • 한국임상수의학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-6
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    • 2001
  • The aim of this study was to determine optimal therapeutic dose of antifungal agents for dermatophytes. Forty nine dermatophytes were isolated form dogs and cats showing skin lesions and were tested for their in vitro susceptibility to nystatin, griseofulvin, terbinafine, ketoconazole and fluconazole by broth microdilution test. Terbinafine showed the lowest MIC value among the antifungal agents tested, and MIC values ranged from 0.002 to 0.016 $\mu\textrm{g}$/ml. Fluconazole showed the highest MIC values among the antifungal agents tested, and MIC values ranged from 32 to 512 $\mu\textrm{g}$/ml. MIC values of nystatin, griseofulvin and ketoconazole ranged from 1.12 to 4.48 $\mu\textrm{g}$/ml, 0.5 to 4.0 $\mu\textrm{g}$/ml, and 1.6 to 12.8 $\mu\textrm{g}$/ml, resistant to griseofulvin, and that antifungal susceptibility test was needed to determine optimal therapeutic dose of antifungal agents for each dermatophyte.

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전기-펜톤 반응을 이용한 해수 중의 염료 분해 (Dye Decomposition in Seawater using Electro-Fenton Reaction)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.383-393
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    • 2020
  • To increase electrolysis performance, the applicability of seawater to the iron-fed electro-Fenton process was considered. Three kinds of graphite electrodes (activated carbon fiber-ACF, carbon felt, graphite) and dimensionally stable anode (DSA) electrode were used to select a cathode having excellent hydrogen peroxide generation and organic decomposition ability. The concentration of hydrogen peroxide produced by ACF was 11.2 mg/L and those of DSA, graphite, and carbon felt cathodes were 12.9 ~ 13.9 mg/L. In consideration of durability, the DSA electrode was selected as the cathode. The optimum current density was found to be 0.11 A/㎠, the optimal Fe2+ dose was 10 mg/L, and the optimal ratio of Fe2+ dose and hydrogen peroxide was determined to be 1:1. The optimum air supply for hydrogen peroxide production and Rhodamine B (RhB) degradation was determined to be 1 L/min. The electro-Fenton process of adding iron salt to the electrolysis reaction may be shown to be more advantageous for RhB degradation than when using iron electrode to produce hydrogen peroxide and iron ion, or electro-Fenton reaction with DSA electrode after generating iron ions using an iron electrode.

HIV 동역학과 최적 제어를 이용한 약물 치료에 관한 고찰 (A Study on Dong Scheduling Using HIV Dynamics and Optimal Control)

  • 허영희;고지현;김진영;남상원;심형보;정정주
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.475-486
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    • 2004
  • The interaction of HIV and human immune system was studied in the perspective of dynamics. We summarized the recent researches on drug scheduling using optimal control theory for HIV treatment. The drug treatment to make immune system to work properly is investigated based on mathematical models including memory CTLp. In the simulation results, it was verified that stopping medication after a certain period of treatment can lead a patient to be cured naturally by one s immune system. Also, we summarized and categorized the advantages and disadvantages of each HIV drug scheduling method. In conclusion, model-based predictive control is more efficient for making decision of drug dose than other methods, when there exist uncertainties on model parameters or state variables.

대용량 전력변환용 초고전압 NPT IGBT 최적화 설계에 관한 연구 (The Optimal Design of Super High Voltage Planar Gate NPT IGBT)

  • 강이구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.490-495
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    • 2015
  • This paper was proposed the theoretical research and optimal design 3,000 V IGBT for using electrical automotive, high speed train and first power conversion. To obtaining 3,000 V breakdown voltage, the design parameters was showed $160{\Omega}{\cdot}cm$ resistivity and $430{\mu}m$ drift length. And to maintain 5 V threshold voltage, we obtained $6.5{\times}10^{13}cm^{-2}$ p-base dose. We confirmed $24{\mu}m$ cell pitch for maintain optimal on state voltage drop and thermal characteristics. This 3,000 V IGBT was replaced to thyristor devices using first power conversion and high speed train, presently.